内光电效应名词解释_内光电效应可分为哪两类

　　内光电效应名词解释

　　内光电效应是光电效应的一种，主要由于光量子作用，引发物质电化学性质变化（比如电阻率改变，这是与外光电效应的区别，外光电效应则是逸出电子）。内光电效应又可分为光电导效应和光生伏特效应

　　内光电效应的应用

　　太阳能电池

　　PN结光伏效应的一个重要的应用，是利用光照射时，PN结产生的光生电压制造把太阳光能转化成电能的器件——太阳电池。制造太阳电池的材料主要有硅（Si）、硫化镉（CdS）和砷化镓（GaAs）等。现在仍有很多新型高效材料正在研究实验中。目前，太阳电池的应用已十分广泛。它已成为宇宙飞船、人造卫星、空间站的重要长期电源。在其它方面的应用也十分普遍。关于目前国内外太阳电池电源设备应用的情形简介如下：

　　宇宙开发——观测用人造卫星、宇宙飞船、通讯用人造卫星…

　　航空运输——飞机、机场灯标、航空障碍灯、地对空无线电通讯…

　　气象观测——无人气象站、积雪测量计、水位观测计、地震遥测仪…

　　航线识别——航标灯、浮子障碍灯、灯塔、潮流计…

　　通讯设备——无线电通讯机、步谈机、电视广播中继站…

　　农畜牧业——电围栏、水泵、温室、黑光灯、喷雾器、割胶灯…

　　公路铁路——无人信号灯、公路导向板、障碍闪光灯、备急电话…

　　日常生活——照相机、手表、野营车、游艇、手提式电视机、闪光灯

　　光电探测器

 

　　光电探测器也是对半导体光电效应的重要应用。光电探测器是指对各种光辐射进行接收和探测的器件。其中光敏管（包括各种光敏二极管、光敏三极管和一些光敏晶体管）是此类光电器件的重要组成部分。它与我们高中教材传感器实验中研究的光敏电阻都是实行光电信号转化的装置。光电探测器在科技、生活、生产和国防建设中都有着重要的应用。例如数码照相机、数码摄像机、天文显微镜、GPS全球定位系统、气象卫星拍摄的气象云图、巡航导弹目标定位等等。这些应用中最基本的是有一个非常灵敏的光电探测器。图8所示是一些实际应用中的光电探测器件的图片。

　　内光电效应可分为哪两类

　　内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应两类：

　　（1）光电导效应

　　在光线作用，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，而引起材料电导率的变化，这种现象被称为光电导效应。基于这种效应的光电器件有光敏电阻。

　　过程：当光照射到半导体材料上时，价带中的电子受到能量大于或等于禁带宽度的光子轰击，并使其由价带越过禁带跃入导带，如图，使材料中导带内的电子和价带内的空穴浓度增加，从而使电导率变大。

　　（2）光生伏特效应

　　在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫做光生伏特效应。

　　基于该效应的光电器件有光电池和光敏二极管、三极管。

　　①势垒效应（结光电效应）。

　　接触的半导体和PN结中，当光线照射其接触区域时，便引起光电动势，这就是结光电效应。以PN结为例，光线照射PN结时，设光子能量大于禁带宽度Eg，使价带中的电子跃迁到导带，而产生电子空穴对，在阻挡层内电场的作用下，被光激发的电子移向N区外侧，被光激发的空穴移向P区外侧，从而使P区带正电，N区带负电，形成光电动势。

　　②侧向光电效应。

　　当半导体光电器件受光照不均匀时，有载流子浓度梯度将会产生侧向光电效应。当光照部分吸收入射光子的能量产生电子空穴对时，光照部分载流子浓度比未受光照部分的载流子浓度大，就出现了载流子浓度梯度，因而载流子就要扩散。如果电子迁移率比空穴大，那么空穴的扩散不明显，则电子向未被光照部分扩散，就造成光照射的部分带正电，未被光照射部分带负电，光照部分与未被光照部分产生光电动势。基于该效应的光电器件如半导体光电位置敏感器件（PSD）。
责任编辑：YYX